(57)【要約】 【課題】    この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、サイドローブの低減を図り指向性の高い光を出射させることができる光照射装置及びグルコース濃度測定装置を提供することを目的とする。【解決手段】  波長帯域の異なる光を発する複数の広帯域光源７〜１１と、該広帯域光源７〜１１から入射された光のうち、特定波長の光を分光する分光部３と、分光部３により分光される特定波長に応じて、いずれか１つの広帯域光源から発せられた光を分光部３へ入射させるコンピュータ４９とを備えるグルコース濃度測定装置を提供する。【選択図】      図１
2005300451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長帯域の異なる光を発する複数の広帯域光源と、
該広帯域光源から入射された光のうち、特定波長の光を分光する分光手段と、
前記分光手段により分光される該特定波長に応じて、いずれか１つの前記広帯域光源から発せられた光を該分光手段へ入射させる制御手段と
を備える光照射装置。
【請求項２】
前記広帯域光源と前記分光手段との間に、いずれかの広帯域光源からの光を選択的に通過又は遮断する光遮断手段を備え、
前記制御手段が、前記特定波長に応じて、該光遮断手段を制御する請求項１に記載の光照射装置。
【請求項３】
前記広帯域光源と前記分光手段との間に光スイッチを備え、
前記制御手段が、該光スイッチをオンオフすることにより、いずれか１つの広帯域光源の光を前記分光手段へ入射させる請求項１に記載の光照射装置。
【請求項４】
前記広帯域光源と前記分光手段との間に、前記広帯域光源から出射される光の強度を調節するフィルタを設ける請求項１から請求項３のいずれかの項に記載の光出射装置。
【請求項５】
生体に光を照射させる請求項１から請求項４のいずれかの項に記載の光照射装置と、
該生体からの戻り光を検出する光検出手段と、
該光検出手段により検出された光のスペクトルに基づいて、前記生体内のグルコース濃度を算出する演算手段と
を備えるグルコース濃度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、所定帯域の光から特定波長を分光して出力する光照射装置、および光照射装置を用いたグルコース濃度測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、糖尿病の判断のために血中グルコース濃度測定が行われており、特に、糖尿病患者のインシュリン投与量を決定する血糖値を検査するために、グルコース濃度の測定が行われている。グルコース濃度の測定は、一般に、指や腕から採取した血液を直接分析することにより行われている。患者の体内における血液中のグルコース濃度は、食事の前後や運動後などの測定条件によって変化するため、正確な血糖値を得るためには、頻繁なグルコース濃度測定が必要である。
しかしながら、採血した血液を直接分析する上記方法は、グルコース濃度の測定の度に注射針等を刺して採血しなければならず、患者にかかる負担が大きいという問題がある。
【０００３】
この問題を解決するために、指、腕、耳朶などの生体組織に対し、外部から近赤外光を照射して生体内で拡散させ、生体外に出射された光を検出する非侵襲的なグルコース濃度測定方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１の方法は、ハロゲンランプから発せられた所定波長帯域の光を光ファイバによって分光器へ導き、分光器により分光された特定波長の光を生体に照射することにより、生体内に入射させ、生体内において拡散されて生体表面から生体外に戻る光を受光するとともに、受光された光のスペクトルを分析することによりグルコースの濃度を算出するものである。
【特許文献１】特開２０００−１３１３２２号公報（図３等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示される方法は、多数の発光ファイバおよび受光ファイバを使用して、照射光量および検出光量を増加させることで、検出されるグルコース濃度の情報量を増加させている。しかしながら、ハロゲンランプから発せられた光のうちの大部分は、光ファイバ内に入射されることなく外部へ漏れてしまうという不都合がある。
このような不都合を回避するために、例えば、ハロゲンランプの代わりに複数の広帯域光源を用い、これらの光源から発せられた光を合波した後に分光器へ導き、分光器により特定波長の光を分光して、生体に照射する手法が提案されている。この手法によれば、各波長帯域の光の強度を高めることができるため、比較的強度の高い光を効率的に生体内に入射させることができる。
【０００５】
ところで、分光器では、特性上、分光対象の光（メインローブ）の周辺波長に、サイドローブと呼ばれるノイズ成分がかならず発生する。従来は、１つのハロゲンランプから発せられた略同じ強度の光を分光していたので、メインローブに対するサイドローブの光強度は微弱であった。しかし、複数の光源を用いた場合には、各光源の光強度が異なることも少なくない。この場合、分光される波長によっては、サイドローブが測定に対して大きな影響を与えることとなり、グルコース濃度の測定を精度良く行うことができないという問題があった。
【０００６】
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、サイドローブの低減を図り指向性の高い光を出射させることができる光照射装置及びグルコース濃度測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明は、波長帯域の異なる光を発する複数の広帯域光源と、該広帯域光源から入射された光のうち、特定波長の光を分光する分光手段と、前記分光手段により分光される該特定波長に応じて、いずれか１つの前記広帯域光源から発せられた光を該分光手段へ入射させる制御手段とを備える光照射装置を提供する。
【０００８】
本発明によれば、広帯域光源から発せられた光は分光手段へ導かれ、特定波長の光が分光されて分光手段から出力される。この場合において、分光手段に入射される光は、特定波長に応じて決められたいずれか１つの広帯域光源から発せられた光となるので、他の広帯域光源が発する波長帯域にわたって、サイドローブが発生することを回避でき、サイドローブの低減を図ることが可能となる。
【０００９】
また、上記記載の光照射装置は、前記広帯域光源と前記分光手段との間に、いずれかの広帯域光源からの光を選択的に通過又は遮断する光遮断手段を備え、前記制御手段が、前記特定波長に応じて、該光遮断手段を制御することが好ましい。
この発明によれば、広帯域光源と分光手段との間に各広帯域光源から出射された光を通過又は遮断させる光遮断手段を備えるので、非常に簡易な構成により１つの広帯域光源から発せられた光を分光手段へ導くことが可能となる。
【００１０】
また、上記光照射装置は、前記広帯域光源と前記分光手段との間に光スイッチを備え、前記制御手段が、該光スイッチをオンオフすることにより、いずれか１つの広帯域光源の光を前記分光手段へ入射させることが好ましい。
本発明によれば、前記広帯域光源と前記分光手段との間に光スイッチを備えるので、簡単な構成及び制御処理により、いずれか１つの光源から発せられた光を分光手段へ導くことが可能となる。
【００１１】
また、上記光照射装置は、前記広帯域光源と前記分光手段との間に、前記広帯域光源から出射される光の強度を調節するフィルタを設けることが好ましい。
本発明によれば、フィルタにより各広帯域光源から出射される光の強度を調節するので、光の波長純度を向上することができ、１つの広帯域光源から発せられた波長帯域内においても、サイドローブを低減することが可能となる。
【００１２】
また、本発明は、生体に光を照射させる請求項１から請求項５のいずれかの項に記載の光照射装置と、該生体からの戻り光を検出する光検出手段と、該光検出手段により検出された光のスペクトルに基づいて、前記生体内のグルコース濃度を算出する演算手段とを備えるグルコース濃度測定装置を提供する。
本発明によれば、ノイズの少ない指向性の高い光を照射させる光照射装置を採用するので、ノイズの少ない光を生体に照射させることができ、精度の高いグルコース濃度測定を実現させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る光照射装置によれば、サイドローブの低減を図ることが可能となる。その結果、ノイズの少ない指向性の高い光を出射することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態に係るグルコース濃度測定装置について、〔第１の実施形態〕、〔第２の実施形態〕の順に図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
〔第１の実施形態〕
図１は本発明の第１の実施形態に係るグルコース濃度測定装置の構成を示す図である。図１に示されるように、本実施形態に係るグルコース濃度測定装置１は、所定の波長帯域にわたり、波長を変更しながら測定光を試料に照射させる光照射部（光照射装置）４と、生体Ａ内で拡散あるいは透過した光を生体Ａ外部において検出する光検出部（光検出手段）５と、該光検出部５により検出された光のスペクトルに基づいて生体Ａ内のグルコース濃度を算出する演算部（演算手段）６とを主な構成要素として備えている。
【００１６】
上記光照射部４は、複数の広帯域光源７〜１１を備え、生体Ａに照射する光を発生する光源２と、光源２の出力側に備えられた光スイッチ１２と、光源２から光スイッチ１２を介して導かれた光を分光する分光部（分光手段）３とを備えている。
上記光源２は、複数の広帯域光源７〜１１、例えば、ＡＳＥ光源７〜９やＳＬＤ光源１０、１１を備えている。各広帯域光源７〜１１は、その出射する光の波長帯域を異にしている。図２に示す例では、例えば、グルコース濃度の測定に必要とされる近赤外光領域（波長約１４００〜１７００ｎｍ）を５つの波長領域に分割して、分割した各波長帯域が各広帯域光源７〜１１に割り当てられている。具体的には、広帯域光源７は、１４３０〜１５２０ｎｍ、広帯域光源８は、１５２０〜１６１０ｎｍ、広帯域光源９は、１６５０〜１６９０ｎｍ、広帯域光源１０は、１３６０〜１４３０ｎｍ、広帯域光源１１は１６１０〜１６５０ｎｍの波長帯域を有している。各広帯域光源７〜１１は、数１０〜数１００ｎｍの波長帯域を有し、数１０μｍ程度の空間的に小さな径の光を発生するようになっている。
【００１７】
前記光源２と光スイッチ１２とは、光ファイバ２４により接続されている。上述したように広帯域光源７〜１１は空間的に小さい径の光を発する光源であるため、光源と共役な点を光ファイバ２４の端面に位置させれば、広帯域光源から発せられた光を高効率に光ファイバ２４に入射させることができる。光ファイバ２４としては、シングルモードファイバであってもマルチモードファイバであってもよいが、各光源の光出力口の形状に対応した端面形状を有することが望ましい。
【００１８】
光スイッチ１２は、光源２を構成する各広帯域光源７〜１１に対応してそれぞれ設けられた複数の光スイッチ１２ａ〜１２ｅを備えている。これらの光スイッチ１２ａ〜１２ｅは、後述するコンピュータ（制御手段）４９によりオンオフされることによって、いずれか１つの広帯域光源から発せられた光を分光部３へ入射させる。
光スイッチ１２から出射された光は、光ファイバ２９によって分光部３に導かれている。この光ファイバ２９は、特に制限されるものではなく、シングルモードファイバであってもマルチモードファイバであってもよい。
【００１９】
前記分光部３は、入力された高周波の周波数に応じて、入射された光の内の特定の波長の光のみをさらに分光して出射する音響光学可変波長フィルタ２５（ＡＯＴＦ：Acousto-Optic Tunable Filter、以下、ＡＯＴＦという。）と、所定の速さで高周波信号の周波数を変更しながら出力するフィルタ制御部２６と、所定の周波数の高周波信号を出力する発振器２７と、乗算器２８とを備えている。
フィルタ制御部２６は、コンピュータから入力される周波数可変信号に基づいて、所定の速度で周波数が順次変化する高周波信号（以下「制御信号」という。）を出力する。一方、発振器２７は、一定の周波数（以下「チョッピング周波数」という。）の高周波信号（以下「チョッピング信号」という。）を出力する。乗算器２８は、フィルタ制御部２６から出力される制御信号と、発振器２７から出力されるチョッピング信号を乗算して、ＡＯＴＦ２５へ供給する。この結果、ＡＯＴＦ２５へは、チョッピング周波数でチョッピングされた制御信号が供給されることとなる。
また、発振器２７から出力されるチョッピング信号は、後述する演算部６のロックイン検波器４７に対しても供給される。
【００２０】
ＡＯＴＦ２５から出力された偏光された光は、光ファイバ３０、３２によって装置本体３１の出口まで導かれるようになっている。このＡＯＴＦ２５の出口に配置された光ファイバ３０は、特に制限されるものではないが、ＡＯＴＦ２５の出力角度に変動が生じても、その光を全て光ファイバ３０の端面から入射させることができるように、比較的コア径の大きなマルチモードファイバが採用されることが好ましい。マルチモードファイバによれば、光学系の機械的なズレや変形によって光路が変動する場合にも、ＡＯＴＦ２５から出射される光を漏れなく入射させることが可能である。
【００２１】
また、この光ファイバ３０、３２の間には、ＡＯＴＦ２５から入射されてきた光を２方向に分岐させる光分岐部３３が設けられている。この光分岐部３３は、例えば、図３に示されるように、光ファイバ３０の端面に対向して配置されたコリメートレンズ３４と、該コリメートレンズ３４によりコリメートされた光を２方向に分岐させるビームスプリッタ３５と、分岐されたコリメート光を２本の光ファイバ３２、３６に集光させる２つの集光レンズ３７、３８とを備えている。
【００２２】
分岐後の一方の光ファイバ３２は、前記装置本体３１の出口に接続され、もう一方の光ファイバ３６は、後述する光検出部５の参照光検出器４４に分岐された光を導くように構成されている。光分岐部３３におけるビームスプリッタ３５の分岐比率は、例えば、装置本体３１の出口側に向かう測定光が９５％、参照光検出器に向かう参照光が５％程度となるように設定されている。
【００２３】
装置本体３１の出口にはコネクタ３９が設けられており、前記光分岐部３３において分岐された一方の光ファイバ３２が接続されている。また、装置本体３１の外側には、生体Ａ組織表面に接触させられる測定プローブ４０が設けられ、該測定プローブ４０と前記コネクタ３９とが照射用光ファイバ４１によって接続されている。コネクタ３９における光ファイバ３２、４１の接続は、同径のコアを有する光ファイバ３２、４１の端面どうしを突き当てるように配置することにより行われている。光ファイバ３２、４１の端面は、例えば、ＰＣ研磨されており、一方の光ファイバ３２の端面から発せられた測定光を効率よく他方の光ファイバ４１内に引き渡すことができるようになっている。
【００２４】
前記測定プローブ４０には、その先端面４０ａに、図４に示されるように、中心に１本の照射用光ファイバ４１が配置され、その周囲に間隔をあけて複数本の受光用光ファイバ４２が配置されている。すなわち、測定プローブ４０の先端面４０ａを生体Ａ組織表面に密着させた状態で装置を作動させることにより、測定プローブ４０の中心から出射された測定光は、生体Ａ内に入射され、拡散あるいは透過させられた後に、生体Ａ表面に戻り、照射用光ファイバ４１の周囲に配置されている受光用光ファイバ４２によって信号光として受光されるようになっている。
【００２５】
各受光用光ファイバ４２と照射用光ファイバ４１との間の距離は、照射用光ファイバ４１から出射された測定光が、所定の光路長を経て受光用光ファイバ４２に受光されるような距離に設定されている。本実施形態に係るグルコース濃度測定装置１の場合には、グルコースを多く含む真皮領域にまで測定光が進達するように、約０．４〜０．８ｍｍの距離をあけて配置されている。これにより、受光用光ファイバ４２により受光される信号光は、生体Ａ組織内を真皮の深さまで進達した光を多く含んでいるようになる。受光用光ファイバ４２は、束ねられることによりファイババンドルを形成し、他のコネクタ４３により装置本体３１に接続されている。
【００２６】
前記光検出部５は、２つの光検出器４４、４５を備えている。これら光検出器４４、４５は、例えば、ＰｂＳセンサ、あるいは、ＩｎＧａＡｓセンサである。一方の参照光検出器４４は、上述したように、光分岐部３３において分岐された一方の光ファイバ３６の端面に対向配置されており、該光ファイバ３６から出射されてきた参照光を検出して検出信号を出力するようになっている。また、他方の信号光検出器４５は、前記ファイババンドルを構成している受光用光ファイバ４２の端面に対向して配置されており、これら受光用光ファイバ４２により受光され伝播されてきた信号光を検出して検出信号を出力するようになっている。
【００２７】
前記演算部６は、前記信号光検出器４５の検出信号および前記参照光検出器４４の検出信号をそれぞれ増幅するアンプ４６と、該アンプ４６から出力された電気信号から特定の周波数の信号のみを抽出するロックイン検波器４７と、該ロックイン検波器４７から出力された電気信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器４８と、該Ａ／Ｄ変換器４８から出力されたディジタル信号に基づいてグルコース濃度を算出するコンピュータ４９とを備えている。
前記ロックイン検波器４７は、前記発振器２７から供給されたチョッピング信号に同期して、アンプ４６からの電気信号を検出する。
【００２８】
また、コンピュータ４９には、ロックイン検波器４７により検出された電気信号をＡ／Ｄ変換した出力信号が入力されるようになっている。コンピュータ４９では、該Ａ／Ｄ変換器４８から出力されたディジタル信号とフィルタ制御部２６へ供給した周波数可変信号とに基づくグルコース濃度の演算処理と、光スイッチ１２のオン／オフ制御とが並行して行われている。
【００２９】
具体的には、上記グルコース濃度の演算処理については、Ａ／Ｄ変換器４８から得られた複数の出力信号と、周波数可変信号とに基づいて得られる出力信号のスペクトル分布に基づいて、特定の波長領域、例えば、波長１６００ｎｍ近傍の領域における吸光度を求め、これに基づいてグルコース濃度を求める。
一方、光スイッチ１２のオンオフ制御については、以下のように行う。
まず、コンピュータ４９は、図５に示すように、分光される特定波長に応じて、各光スイッチ１２ａ〜１２ｅに対するオン／オフの制御タイミングが予め設定されている光スイッチ制御テーブルを備えている。そして、コンピュータ４９は、フィルタ制御部２６へ供給する周波数可変信号と、図５に示されている光スイッチ制御テーブルとに基づいて、各光スイッチ１２ａ〜１２ｅのオンオフを制御する。
なお、コンピュータ４９には、ディスプレイ（図示略）が備えられており、コンピュータ４９において演算されたグルコース濃度値が表示されるようになっている。
【００３０】
このように構成された本実施形態に係るグルコース濃度測定装置１の作用について、以下に説明する。
本実施形態に係るグルコース濃度測定装置１を用いて生体Ａ内の体液のグルコース濃度を測定するには、測定プローブ４０の先端面４０ａを生体Ａ、例えば、指先の表面に密着させる。なお、測定部位は、指先の他、掌、前腕等でもよい。
【００３１】
この状態で、光照射装置４を作動させる。光照射装置４の全ての広帯域光源７〜１１が作動させられることにより、広帯域光源７〜１１から発せられた各波長帯域の光が光ファイバ２４の端面に漏れなく入射される。そして、光ファイバ２４内を伝達されてきた各波長帯域の光は、それぞれ対応する光スイッチ１２ａ〜１２ｅに入射される。
一方、コンピュータ４９は、フィルタ制御部２６へ供給する周波数可変信号に基づき、ＡＯＴＦ２５の分光のタイミングに先駆けて、分光対象となる波長に対応するいずれか１つの広帯域光源の光がＡＯＴＦ２５へ導かれるように、光スイッチ１２ａ〜１２ｅのオンオフを制御する。例えば、ＡＯＴＦ２５により分光される波長λＸが１５２０ｎｍから１６１０ｎｍの間に該当している場合、コンピュータ４９は、図５に示す光スイッチ制御テーブルに基づいて、光スイッチ１２をオンオフ制御する。具体的には、光スイッチ１２ｂをオンし、その他の光スイッチ１２ａ、及び１２ｃ〜１２ｅをオフする。これにより、光スイッチ１２ｂに対応する広帯域電源８（ＡＳＥ２）の光のみが、光スイッチ１２ｂを介してＡＯＴＦ２５へ導かれる。図６の上図における実線部分がＡＯＴＦ２５へ導かれる光を表している。
【００３２】
ＡＯＴＦ２５は、乗算器２８からチョッピング周波数にしたがって断続的に供給される制御信号の周波数に基づいて、広帯域光源８により発せられた１５２０ｎｍから１６１０ｎｍの波長帯域を有する光のうち、波長λＸの光を分光し、測定光として出射する。
これにより、所定波長λＸの光がチョッピング周波数で断続的にＡＯＴＦ２５から出射される。
この場合において、ＡＯＴＦ２５へは、広帯域電源８（ＡＳＥ２）の光のみが入力されているため、図６の下図に示されるように、他の広帯域光源、例えば、広帯域電源７（ＡＳＥ１）が発する波長帯域にわたって、サイドローブが発生することを回避できる。この結果、ノイズ成分の少ない指向性の高い測定光をＡＯＴＦ２５から出射することが可能となり、Ｓ／Ｎ比を改善し、測定精度を向上させることができるという効果がある。
【００３３】
ＡＯＴＦ２５から出射された測定光は、光ファイバ３０を介して光分岐部３３に送られ、光分岐部３３においてその一部を参照光として分岐される。分岐された参照光は、参照用光ファイバ３６の端面に対向配置されている参照光検出器４４によりそのまま検出されることになる。
【００３４】
参照光を分離された残りの測定光は、集光レンズ３７（図３参照）によって、光ファイバ３２内に入射されて、コネクタ３９により接続されている測定プローブ４０の照射用光ファイバ４１に入射させられる。コネクタ３９においては、同径のコアを有する光ファイバ３２、４１どうしの端面が突き当てられた状態に接続されているので、伝達されてきた測定光が外部に漏れることなく測定プローブ４０の先端面４０ａから出射されることになる。
【００３５】
生体Ａ内に入射された測定光は、生体Ａ内を進行する間に、生体Ａ組織に衝突して拡散される。測定光は、通過する生体Ａ組織や体液の成分に応じて、特定の波長領域の光を吸収される。したがって、生体Ａ内で拡散されることにより生体Ａの表面に戻って生体Ａ外に出射された信号光は、通過した生体Ａ組織や体液に応じた特定の波長領域の光量が低下していることになる。
【００３６】
受光用光ファイバ４２は、上述したように照射用光ファイバ４１との間の距離を一定に固定されているので、その距離に応じた深さまで進達した光を多く含む信号光を受光する。本実施形態の場合には、測定光は真皮領域まで進達した後に、信号光として受光用光ファイバ４２に受光されるので、受光される信号光はグルコースの情報を多く含んでいることになる。
受光された信号光は、受光用光ファイバ４２を介して装置本体３１内に戻され、受光用光ファイバ４２の端面に対向配置されている信号光検出器４５により検出される。
【００３７】
信号光検出器４５および参照光検出器４４からの出力信号は、演算部６に入力されると、アンプ４６によってそれぞれ増幅される。信号光検出器４５により検出される信号光の大きさは、生体Ａに入射される光、すなわち、ＡＯＴＦ２５から発せられた測定光の強度の変動とともに変動する。したがって、生体Ａへの入射前の測定光の一部を参照光として参照光検出器４４により検出しておき、後述するコンピュータ４９において受光された信号光から差し引くことにより、ＡＯＴＦ２５から発せられる測定光の強度変動による信号光強度の変動を除去することが可能となる。本実施形態に係るグルコース濃度測定装置１においては、光分岐部３３における分岐比率が、測定光９５％、参照光５％程度に設定されているので、測定光が生体Ａ内で減衰されて得られる信号光と参照光とのレベルを同等にして測定光の強度変動による信号光強度の変動を効果的に除去することができる。
【００３８】
アンプ４６において増幅された核検出器４４、４５からの出力信号は、それぞれロックイン検波器４７を通過させられる。これにより、チョッピング周波数に同期して出力信号が検出される。
【００３９】
そして、ロックイン検波器４７において検出された出力信号は、それぞれＡ／Ｄ変換器４８によってディジタル信号に変換させられてコンピュータ４９に入力される。コンピュータ４９は、これらのディジタル信号とフィルタ制御部２６へ供給した周波数可変信号に基づいて、出力信号と波長情報との関係を示す波長特性を求め、求めた波長特性の内、所定の波長領域、例えば、波長１６００ｎｍ近傍の領域における出力信号値を求めることにより、生体Ａ内部のグルコース濃度を演算する。そして、演算されたグルコース濃度値は、ディスプレイに表示されることになる。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態に係るグルコース濃度測定装置１によれば、いずれか１つの広帯域光源から発せられた所定波長帯域の光をＡＯＴＦ２５に入射するので、他の広帯域光源が発する波長帯域にわたって、サイドローブが発生することを回避でき、サイドローブの低減を図ることが可能となる。この結果、ノイズ成分の少ない指向性の高い測定光を生体に照射することが可能となるため、グルコース濃度の測定精度を高めることができる。
特に、図２に示したように、各広帯域光源が発する光の強度が異なるような場合には、更に有効にサイドローブの低減を図ることができる。つまり、従来の装置であれば、光強度の低い波長帯域にメインローブが属しており、サイドローブが光強度の高い波長帯域にわたって発生してしまうような場合、サイドローブが測定に与える影響は大きなものとなる。しかし、本実施形態によれば、分光対象となる波長が属する波長帯域の光のみをＡＯＴＦ２５へ導くので、光強度の高い波長帯域に発生するサイドローブを除去することが可能となり、従来に比べて、サイドローブを大幅に低減させることが可能となる。
【００４１】
また、対象帯域以外の光を遮断する手段として、光スイッチを採用することにより、非常に簡易な構成により、１つの広帯域光源から発せられた光のみをＡＯＴＦ２５へ導くことができる。なお、上述の光スイッチに代えて、光シャッタ（光遮断手段）を用いても、同様の効果を得ることができる。
【００４２】
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態に係るグルコース濃度測定装置について説明する。
本実施形態に係るグルコース濃度測定装置では、上述した第１の実施形態に係るグルコース濃度測定装置の構成において、広帯域光源７〜１１とＡＯＴＦ２５との間にフィルタ（例えば、ＮＤフィルタ等）を設ける。そして、このフィルタにより各広帯域光源７〜１１から出射される光の強度が略同程度になるように調節する。これにより、光の波長純度を向上することができ、１つの広帯域光源から発せられた波長帯域内においても、サイドローブを低減することが可能となる。
更に、各広帯域光源７〜１１として出力安定型の光源を採用する。これにより、各広帯域光源７〜１１から出射される各波長の光強度をそろえることが可能となるので、光源２全体にわたって、光強度を平坦化することができる。この結果、全波長帯域において、サイドローブの光強度を均一にすることができ、ＡＯＴＦ２５から出射される測定光を安定させることができる。
【００４３】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して述べてきたが、具体的な構成は、この実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
第１に、光源２を５個の広帯域光源７〜１１により構成することとしたが、これに代えて、２〜４個あるいは６個以上の広帯域光源を採用してもよい。
第２に、分光部３として、ＡＯＴＦ２５を採用したが、これに代えて、グレーティングとスキャンミラーとを組み合わせたもの等を採用してもよい。
第３に、信号光検出器４５および参照光検出器４４からの出力信号をそれぞれ別個のアンプ４６で増幅し、別個のロックイン検波器４７およびＡ／Ｄ変換器４８を介してコンピュータ４９に入力し、該コンピュータ４９において差分処理を行うこととしたが、これに代えて、差動アンプに入力することにより、得られた差分信号を単一のロックイン検波器４７およびＡ／Ｄ変換器４８を介してコンピュータ４９に入力することにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】この発明の一実施形態に係るグルコース濃度測定装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】図１のグルコース濃度測定装置の光源により出射される光のスペクトルを示す図である。
【図３】図１のグルコース濃度測定装置の光分岐部を説明する概略図である。
【図４】図１のグルコース濃度測定装置の測定プローブ先端面を示す図である。
【図５】コンピュータ４９が備える光スイッチ制御テーブルの内容を示す図である。
【図６】ＡＯＴＦに入射される光とＡＯＴＦから出射される光の概要を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
Ａ  生体
１  グルコース濃度測定装置
３  分光部
４  光照射部
５  光検出部
６  演算部
７〜１１  広帯域光源
１２  光スイッチ
２５  ＡＯＴＦ（音響光学可変波長フィルタ）
３３  光分岐部
４０  測定プローブ
４４  参照用光検出器
４５  測定用光検出器
４９  コンピュータ
【図１】
2005300451.tif 000003
【図２】
2005300451.tif 000004
【図３】
2005300451.tif 000005
【図４】
2005300451.tif 000006
【図５】
2005300451.tif 000007
【図６】
2005300451.tif 000008